프레스 샵(press shop)의 진화

Schuler

스탬핑 및 성형 기술에서 지능형, 카메라 기반의 공구 보호

거의 모든 산업 분야에서 디지털화를 통한 효율성 증대를 피할 수 없다. 또한 프레스 샵의 운영자들은 점점 더 생산을 네트워크화하고 있다. 그러나 단일 프레스이든 프레스 라인이든 최신 상태를 유지하기 위해 반드시 전체 플랜트를 교체해야 하는 것은 아니다.

"비용 집약적인 혁명 대신에 합리적인 진화"의 원칙에 따라, 기존 라인들을 개선(retrofit)하는 것이 유행이다. 비주얼 금형 보호(Visual DieProtection)를 통해, Göppingen의 Schuler Pressen GmbH는 스탬핑 및 성형 기술에서 값비싼 금형 손상과 그에 따른 결과로서 비용 발생을 방지하기 위한 솔루션을 제공한다. 솔루션으로 기존 라인들을 개선할 수 있다. IDS Imaging Development Systems GmbH의 산업용 카메라와 지능형 소프트웨어가 장착되어, 생산 공정을 사용자 요구대로 모니터링할 수 있다.

애플리케이션

시스템 원리는 간단하다. 비주얼 금형 보호(VDP)는 초기 단계에 프레스 샵에서 금형을 손상할 수 있는 원인을 감지하고, 손상 및 고장시간(downtime)이 발생하기 전에 라인을 정지시킨다. 프레스 설치 공간의 다양한 영역들에 대하여, 서로 다른 모니터링 기능들을 설정할 수 있다. 이러한 방식으로, 예기치 않은 사고를 방지하도록 광범위한 오류 소스들을 커버할 수 있다. 고장 확률이 감소하고 시스템의 안전한 동작이 보장된다.

제어 기능들은 컴포넌트 위치를 확인하는 것에서부터 이물질(foreign object) 감지 및 공정 중 검사, 개별 공구 기능들의 타겟팅된 모니터링까지 다양하다. 예를 들어, 이전 프레스 패스의 판금 조각과 같은 이물질이 금형에서 감지되면, 이물질이 금형 표면으로 밀려들어 가거나 손상을 일으킬 수 없도록 프레스가 자동으로 정지된다.

이를 위해 시스템당 2대 내지 4대의 카메라들이 프레스의 공구실(tool room) 또는 원하는 경우 스크랩 슈트(scrap chute)와 같은 공장의 다른 영역을 모니터링한다. 각 스트로크(stroke)에서, 현재 프로세스가 타깃 상태와 비교된다. 예를 들어, 위에서 언급한 공구의 이물질로 인하여, 프로세스가 기준(norm)에서 상당히 벗어난 경우에는 시스템이 정지되고 손상 및 그에 따른 결과로서 비용 발생이 방지된다.

추가로, 고객은 모든 이미지 및 분석 데이터를 완전한 추적가능성(traceability)을 위해 사용할 수 있다. 지속적인 개선 프로세스들을 위하여, 시스템은 이미지와 프로세스 데이터를 동시에 연결하고 지능형 데이터 분석의 도움으로 설정을 최적화한다. 중대한 편차가 있을 때만 생산 공정에 개입한다. 따라서 비주얼 금형 보호(Visual Die Protection)는 생산 공장의 공정 신뢰성을 높이고, 공구 손상을 방지하며, 공장 가용성을 높이고, 사용자의 납품 능력을 보장한다. 특히 적시 공급망(just-in-time supply chain)에서, 이는 결정적인 경쟁 우위이다.

이 시스템은 실제 프레싱 공장 외부에서도 광범위한 모니터링 작업에 사용할 수 있다. 기존 시스템의 손쉬운 개조와 광범위한 애플리케이션들 덕분에, 모니터링 기능을 몇 분 만에 설정할 수 있다. 따라서, 고객들은 카메라 기반의 도구 보호로부터 이점을 즉시 누릴 수 있다. 이는 Schuler 시스템이 아니어도 적용된다. 제품 데이터 처리의 도움으로, 이미 설정된 공구의 모니터링도 첫 번째 프레스 스트로크에서 로딩되고 모니터링될 수 있다.

카메라

Schuler 시스템의 기반이 되는 이미지 데이터는 IDS의 uEye CP 산업용 카메라에 의하여 제공된다. CP는 "Compact Power"를 의미하며, 모든 종류의 산업용 애플리케이션을 위한 컴팩트한, 시각적 파워 팩을 상징한다. 광범위한 픽셀전처리로 최대의 기능을 제공하고, 이미지 시퀀스들을 버퍼링하기 위한 내부 120MB 이미지 메모리 덕분에 멀티-카메라 시스템에 적용하기에 완벽하다. 크기가 29 x 29x 29mm에 불과한 GigE 카메라는 특히 광 감도, 동적 범위, 및 색상 재현에서 우수한 점수를 받았다. 따라서 품질 보증이나 자동화와 같은 저조도 조건에서도 완벽한 결과를 제공해야 하는 애플리케이션에 적합하다.

 "이미지 데이터의 품질이 우리에게 확신을 주었습니다. 프레스 샵의 불리한 조명 조건에서도, 카메라는 우리의 검사 시스템들을 위한 완벽한 소스 자료를 제공합니다"라고 SchulerPressen GmbH의 디지털 솔루션 사업부 프로젝트 매니저 Christoph Pölzl이 설명했다. 회사는 통합을 위해모든 uEye 산업용 카메라들을 관리하기 위한 중심이 되는 편리한 공구인 IDS 카메라 매니저를 사용했다.

전망

비주얼 금형 보호(Visual Die Protection)는 2019년부터 시장에 출시되었으며, 그 이후로 스탬핑 및 성형 기술에서 신뢰할 수 있는 시각 보호 공구로 자리 잡았다.

인공 지능과 산업용 카메라를 통해, 프레스 샵에서 선명한 시야를 제공한다. "미래에 우리는 시장이 지속해서 성장하길 기대합니다"라고 Christoph Pölzl이 예측했다. 공정 및 공구 모니터링 외에도, 공정 중 품질 모니터링의 영역에서 애플리케이션들이 추가된다. 또한, 이미지와 프로세스 데이터를 연결하는 진단 공구도 지속해서 확장되고 있다.

GigE uEye CP - 믿을 수 없을 만큼 빠르고, 강력하며, 미래가 보장된 제품

• 최대 기능 및 낮은 CPU 사용률

• 멀티 카메라 애플리케이션에 완벽한, 신뢰할 수 있는 CMOS 카메라

• 차세대 센서들 덕분에 가장 높은 프레임 레이트

• 산업계의 표준 형식: 29 x 29 mm - 독창적인 특허를 받은 하우징 디자인

• 애플리케이션들: 머신 비전, 교통 및 운송(ITS), 품질 보증, 검사 애플리케이션, 의료 기술, 시각화, 식품 산업, 공정 제어, 연속 경로 검사, 제약 및 의료

고객

Schuler는 네트워크로 연결된 프레스에서부터 프레스 샵 설계에까지 성형 기술의 모든 영역에서 고객별(customer-specific) 첨단 기술을 제공한다. 프레스 외에도, 제품 포트폴리오에는 전체 금속 가공 산업을 위한 자동화 및 소프트웨어 솔루션, 공구, 공정 노하우 및 서비스가 포함된다. 이 회사는 국제 기술 그룹ANDRITZ에 속한다.

자료 제공: Schuler(https://digitalsuite.schulergroup.com/de/index.html)